JP4123924B2

JP4123924B2 - 潤滑油捕集機構

Info

Publication number: JP4123924B2
Application number: JP2002357802A
Authority: JP
Inventors: 正池田; 貴史宮本
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: JP2004190751A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば変速機内の潤滑油を捕集して回転軸に形成された油通路へと送り込むための潤滑油捕集機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、変速機におけるベアリング等の摺動部位への潤滑油の供給方法としては、回転部材（回転軸や歯車等）の回転による潤滑油の攪拌に伴う飛沫供給が最も一般的である。しかしながら、歯車の内径転走部や、内挿配置されたベアリング等には潤滑油が流れ込みずらく、充分な潤滑が行えない場合がある。また、回転部材の回転による遠心力によって潤滑油が径方向外側へと流れるため、回転部材の径方向内側に位置する摺動部位に充分な量の潤滑油を供給できない場合もある。
【０００３】
このため、オイルポンプを設けて潤滑油を強制的に摺動部位へと圧送する方法も知られているが、その場合、装置が大がかりとなる上、コストが高くなってしまう。また、現実的には、オイルポンプで圧送するほどの油量は必要としない場合が多い。
【０００４】
そこで、オイルポンプの代用として、回転軸に、回転軸と共に回転して周辺の潤滑油を捕集する捕集手段を設け、その捕集手段で捕集した潤滑油を回転軸に形成した油通路を介して各摺動部位へと供給するようにした潤滑油捕集機構が知られている（例えば、特許文献１の図１及び図２、特許文献２の図１等）。
【０００５】
図３に従来の潤滑油捕集機構の一例を示す。
【０００６】
図に示す潤滑油捕集機構は、変速機の入力軸等の回転軸３０に固設され、回転軸３０と共に回転することで周辺に飛散した潤滑油を捕集する捕集手段３１を備えている。
【０００７】
捕集手段３１は、回転軸３０の外周に固設された二つのインペラ３２，３３を有する。二つのインペラ３２，３３は、回転軸３０の周方向に沿って渦巻き状に形成され、回転軸３０の外周と各インペラ３２，３３の内周との間に、潤滑油の移動通路となるスロート（捕集通路）３５，３６がそれぞれ形成される。各スロート３５，３６の周方向一端部には潤滑油をスロート３５，３６内に取り込むための捕集口３７，３８が開口形成される。
【０００８】
各インペラ３２，３３は、各スロート３５，３６の通路面積が捕集口３７，３８から回転軸３０の回転方向後方（図中矢印Ｒと反対方向）に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成される。
【０００９】
各スロート３５，３６はそれぞれ、回転軸３０に形成された連通路３９，４０を介して油通路４１に連通される。油通路４１は、回転軸３０の長手方向に沿って延出しており、歯車の内径転走部やベアリング等の各摺動部位（図示せず）に連通している。
【００１０】
回転軸３０が回転すると、捕集手段３１が回転軸３０と共に回転し、周辺の潤滑油を各捕集口３７，３８からスロート３５，３６内に捕集する。スロート３５，３６内に捕集された潤滑油は回転するインペラ３２，３３によってスロート３５，３６内を回転軸３０の回転方向Ｒと反対方向に送り込まれて連通路３９，４０を通って油通路４１へと導入され、各摺動部位に供給される。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１５４８６５号公報
【特許文献２】
実開平５−７１５２７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の潤滑油捕集機構では、回転軸３０の回転速度が高くなると潤滑油を油通路４１に圧送することができなくなり、摺動部位への潤滑油の供給を充分に行えない場合があった。
【００１３】
即ち、捕集手段３１による潤滑油の油通路４１への圧送は、回転するインペラ３２，３３によって発生する潤滑油の油通路４１へと流入する力が、回転軸３０及びインペラ３２，３３の回転により潤滑油に作用する遠心力よりも大きくなることによってなされるのであるが、回転軸３０の回転速度が高くなると、潤滑油に作用する遠心力が潤滑油の流入力よりも大きくなってしまい、潤滑油を油通路４１に導入することができなくなってしまうのである。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、回転軸の回転速度が高くても充分な量の潤滑油を供給できるようにした潤滑油捕集機構を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、隔壁にベアリングを介して回転自在に支持され、内部に油通路が形成された回転軸の油通路に潤滑油を捕集して送り込むための潤滑油捕集機構であって、上記回転軸に固設され、回転軸と共に回転することで潤滑油を捕集する捕集手段と、該捕集手段により捕集された潤滑油を上記油通路へと導くための連通路とを備え、上記捕集手段は、上記回転軸に上記ベアリングと対向して設けられるプレートと、このプレートに上記回転軸の周方向に延びて設けられると共に軸方向に延びて設けられベアリングの側面に接する複数のインペラとを備え、上記プレートとインペラとで上記回転軸の回転方向前方に向かって開口する複数の捕集口が形成されると共に、各捕集口から捕集した潤滑油を合流させて上記連通路へ導くための捕集通路が形成され、かつ、この捕集通路のベアリング側を開放する開口部が形成され、上記隔壁から上記ベアリングの側面をつたわって落下する潤滑油が、上記インペラにより掻き取られて上記捕集通路内に捕集されるようにしたものである。
【００１６】
この構成によれば、複数の捕集口から流入する潤滑油が一本の捕集通路内で合流するため、潤滑油の流入力が比較的大きくなる。従って、回転軸が高速で回転しても潤滑油の流入力が遠心力よりも大きくなり、充分な量の潤滑油を摺動部位へ供給することが可能となる。
【００１７】
ここで、上記連通路は、上記回転軸の軸心を通る中心線に対して所定距離オフセットさせた位置に形成されるようにしても良い。
【００１８】
また、上記回転軸の外周の一部に平面部が形成され、上記連通路は、上記油通路から上記平面部まで貫通して上記油通路と上記捕集通路とを連通させるようにしても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
本実施形態は車両用変速機に適用したものであり、図１は本実施形態の潤滑油捕集機構を備えた変速機の部分側面断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
本実施形態の潤滑油捕集機構は、車両用変速機の入力軸（回転軸）１の外周に固設され、入力軸１と共に回転することで変速機内の潤滑油を捕集する捕集手段２を備えている。入力軸１内には、その長手方向に沿って延出する油通路３が形成されており、捕集手段２により捕集された潤滑油はこの油通路３内に送り込まれる。油通路３は、変速機内の各歯車の内径転走部やベアリング等の各摺動部位（図示せず）に連通しており、油通路３へ送り込まれた潤滑油はそれら摺動部位へ供給される。なお、図１中、参照番号５で示されるものは入力軸１と平行に配置された副軸である。
【００２４】
捕集手段２は、ほぼ円形のプレート６と、そのプレート６から軸方向に延出した第１インペラ７ａ及び第２インペラ７ｂとを有する。図２に示すように、第１及び第２インペラ７ａ，７ｂは入力軸１の周方向に沿って渦巻き状に形成され、第２インペラ７ｂにおける小径部分７ｂ−１と、第１インペラ７ａ及び第２インペラ７ｂの大径部分７ｂ−２との間に潤滑油を径方向内方に取り込むための渦巻き状のスロート（捕集通路）９が形成される。
【００２５】
特筆すべき点は、二つのインペラ７ａ，７ｂによって一つのスロート９が形成されることである。即ち、第１インペラ７ａと第２インペラ７ｂの小径部分７ｂ−１との間に第１スロート９ａが形成され、第２インペラ７ｂの大径部分７ｂ−２と小径部分７ｂ−１との間に第２スロート９ｂが形成され、これら第１スロート９ａ及び第２スロート９ｂとは互いに連通されて一つのスロート９を形成する。
【００２６】
第１及び第２インペラ７ａ，７ｂの周方向一端部には、潤滑油を第１及び第２スロート９ａ，９ｂ内に捕集するための第１捕集口１０ａ及び第２捕集口１０ｂがそれぞれ開口形成される。捕集手段２は、それら第１及び第２捕集口１０ａ，１０ｂが入力軸１の回転方向前方（図中矢印Ｒ方向）を向くように設けられる。
【００２７】
図２に示すように、上記第１スロート９ａは第１捕集口１０ａと第２捕集口１０ｂとの間を延び、第２スロート９ｂは第２捕集口１０ｂから入力軸１に形成された連通路１１の径方向外側端部まで延出する。第１捕集口１０ａから捕集された潤滑油は第１スロート９ａ内を通って第２スロート９ｂへと流れ込み、第２捕集口１０ｂから捕集された潤滑油は第２スロート９ｂ内へと流れ込む。従って、第１捕集口１０ａから捕集された潤滑油と第２捕集口１０ｂから捕集された潤滑油とは第２捕集口１０ｂの部分で互いに合流しつつ第２スロート９ｂへと流れ込む。
【００２８】
第１スロート９ａの通路面積は、第１捕集口１０ａから入力軸１の回転方向後方（図２中矢印Ｒと逆方向）に向かうにつれて最初は緩やかに大きくなり、その後半分を過ぎた当たりから徐々に小さくなる。そして、第２捕集口１０ｂ側の端部において第１スロート９ａの通路面積は最小となる。
【００２９】
第２スロート９ｂの通路面積は、第２捕集口１０ｂから入力軸１の回転方向後方（図２中矢印Ｒと逆方向）に向かうにつれて徐々に小さくなる。また、第２捕集口１０ｂ側端部の通路面積は、第１スロート９ａの第２捕集口１０ｂ側端部の通路面積よりも大きい。
【００３０】
第２スロート９ｂの他端は、入力軸１に形成された連通路１１に接続されており、この連通路１１を介して油通路３と連通される。
【００３１】
連通路１１は、油通路３から径方向外方に延出して入力軸１の外周の一部に形成された平面部１２まで貫通する。また、連通路１１は、入力軸１の軸心を通る中心線Ｃに対して、入力軸１の回転方向後方側に所定距離ｈだけオフセットさせた位置に形成される。オフセット距離ｈは入力軸１の外径等を考慮して適宜設定される。
【００３２】
図１に示すように、第１及び第２スロート９ａ，９ｂの軸方向一端側（図中右側端部）は開放されている。つまり、捕集手段２の軸方向一端に開口部１３が形成される。捕集手段２は、入力軸１に固設された変速ギヤ（歯車）１５と、入力軸１を支持する隔壁１６との間に配置され、その開口部１３が隔壁１６側を向くように設けられる。具体的には、捕集手段２の開口部１３側端部が、入力軸１と隔壁１６との間に設けられたベアリング１７の側面と接するように設けられる。従って、第１及び第２スロート９ａ，９ｂは、プレート６とベアリング１７の側面とによって軸方向両側が覆われる。
【００３３】
本実施形態の作用を説明する。
【００３４】
入力軸１が回転すると、捕集手段２が入力軸１と共に回転し、入力軸１、変速ギヤ１５及び変速ギヤ１５と噛合するカウンタギヤ１９等の回転により飛散した潤滑油や、変速ギヤ１５とカウンタギヤ１９との噛み合いにより軸方向に排出された潤滑油等が捕集手段２の第１捕集口１０ａ及び第２捕集口１０ｂから第１スロート９ａ及び第２スロート９ｂ内に捕集される。特に、変速機内で飛散した後、隔壁１６に付着し、隔壁１６及びベアリング１７の側面をつたわって落下する潤滑油が、ベアリング１７の側面に沿って回転する第１及び第２インペラ７ａ，７ｂにより掻き取られて第１及び第２スロート９ａ，９ｂ内に捕集される。
【００３５】
第１捕集口１０ａから捕集された潤滑油は回転する第１インペラ７ａによって第１スロート９ａ内を入力軸１の回転方向Ｒと反対方向へ送り込まれ、第２スロート９ｂ内へ流れ込む。一方、第２捕集口１０ｂから捕集された潤滑油は回転する第２インペラ７ｂによって第２スロート９ｂ内を入力軸１の回転方向Ｒと反対方向へと送り込まれる。
【００３６】
図２に示すように、第２捕集口１０ｂでは、第１スロート９ａから流入した潤滑油と、第２捕集口１０ｂから捕集された潤滑油とが合流して、第２スロート９ｂ内へと流れ込む。このため、第２スロート９ｂ内へ流れる潤滑油の流入力は増大される。
【００３７】
また、第１スロート９ａの通路面積は第２捕集口１０ｂ側端部で最小であるので、第１スロート９ａ内を流れる潤滑油の圧力及び流速は第２捕集口１０ｂ側端部で最大となる。そして、第２スロート９ｂの第２捕集口１０ｂ側端部の通路面積は第１スロート９ａの第２捕集口１０ｂ側端部の通路面積よりも大きいので、第１スロート９ａから第２スロート９ｂへと流れたときに潤滑油の圧力が開放される。この結果、第２捕集口１０ｂから効率よく潤滑油を捕集することができる。
【００３８】
第２スロート９ｂ内を流れた潤滑油は連通路１１内に導入され、連通路１１を通って油通路３へと流れる。このとき、連通路１１が入力軸１の軸心に対してオフセットされて入力軸１の接線方向に配置されているため、連通路１１内を流れる潤滑油は連通路１１の内壁によって油通路３側へと送り込まれる。油通路３へと流れた潤滑油はベアリング等の図示しない摺動部位に供給される。
【００３９】
このように、本実施形態の潤滑油捕集機構によれば、二つの捕集口１０ａ，１０ｂから捕集された潤滑油が一本のスロート９内を合流しつつ流れる構造であるので、スロート９内の潤滑油の流入力が従来と比較して大きくなる。また、第２捕集口１０ｂにおいて、第１スロート９ａから流れる潤滑油の圧力が開放されるので、第２捕集口１０ｂから効率よく潤滑油を捕集することができる。従って、入力軸（回転軸）１の回転速度が高くても、潤滑油の流入力が遠心力よりも大きくなり、充分な量の潤滑油を油通路３へ送ることができる。結果として、図３に示したように、スロート３５，３６を二つ備えた従来の潤滑油捕集機構よりも多量の潤滑油を摺動部位に供給することができる。
【００４０】
更に、本実施形態では入力軸１に形成された連通路１１が入力軸１の軸心からオフセットされて接線方向に配置されているため、連通路１１を流れる潤滑油に対しても油通路３へ流入する力を付与することができる。従って、入力軸１がより高速で回転しても潤滑油を油通路３内へと送り込むことができる。
【００４１】
また、本実施形態では、入力軸１の外周部に平面部１２を形成し、連通路１１をその平面部１２に対してほぼ垂直に形成するようにしたので、連通路１１の加工を容易に行うことができる。つまり、円状の入力軸１に連通路１１を穴あけ加工することは困難であるが、本実施形態では平面部１２に対して連通路１１を形成するようにしたので容易に加工できる。
【００４２】
また、平面部１２により捕集手段２の回転方向を判断できるので、入力軸１に取り付けるときに誤った方向に取り付けることを防止できる。
【００４３】
また、捕集手段２の開口部１３が隔壁１６側を向き、かつベアリング１７の側面と接触するように配置されているため、隔壁１６及びベアリング１７の側面をつたわって落下する潤滑油を効果的に捕集することができる。
【００４４】
また、オイルポンプなどの装置を別途必要としないため、シンプルかつ低コストで提供することが可能である。
【００４５】
なお、本発明は様々な変形が可能である。
【００４６】
例えば、捕集口は必ずしも二つに限定されず、三つ以上設けるようにしても良い。
【００４７】
また、潤滑油捕集機構は必ずしも入力軸に設ける必要はなく、出力軸など他の回転軸に設けても良い。
【００４８】
また、本発明は変速機のみならず他の装置の潤滑部位に潤滑油を供給するために適用できることは勿論である。
【００４９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、回転軸の回転速度が高くても充分な量の潤滑油を供給できるという優れた効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る潤滑油捕集機構を備えた変速機の部分側面断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】従来の潤滑油捕集機構の一例である。
【符号の説明】
１入力軸（回転軸）
２捕集手段
３油通路
７ａ第１インペラ
７ｂ第２インペラ
９スロート（捕集通路）
９ａ第１スロート
９ｂ第２スロート
１０ａ第１捕集口
１０ｂ第２捕集口
１１連通路
１２平面部

Claims

隔壁にベアリングを介して回転自在に支持され、内部に油通路が形成された回転軸の油通路に潤滑油を捕集して送り込むための潤滑油捕集機構であって、
上記回転軸に固設され、回転軸と共に回転することで潤滑油を捕集する捕集手段と、該捕集手段により捕集された潤滑油を上記油通路へと導くための連通路とを備え、
上記捕集手段は、上記回転軸に上記ベアリングと対向して設けられるプレートと、このプレートに上記回転軸の周方向に延びて設けられると共に軸方向に延びて設けられベアリングの側面に接する複数のインペラとを備え、
上記プレートとインペラとで上記回転軸の回転方向前方に向かって開口する複数の捕集口が形成されると共に、各捕集口から捕集した潤滑油を合流させて上記連通路へ導くための捕集通路が形成され、かつ、この捕集通路のベアリング側を開放する開口部が形成され、上記隔壁から上記ベアリングの側面をつたわって落下する潤滑油が、上記インペラにより掻き取られて上記捕集通路内に捕集されるようにしたことを特徴とする潤滑油捕集機構。
上記連通路は、上記回転軸の軸心を通る中心線に対して所定距離オフセットさせた位置に形成される請求項１記載の潤滑油捕集機構。
上記回転軸の外周の一部に平面部が形成され、上記連通路は、上記油通路から上記平面部まで貫通して上記油通路と上記捕集通路とを連通させる請求項１又は２記載の潤滑油捕集機構。